锰(Mn)是动物生长、繁殖及一系列生命活动不可缺少的必需微量元素之一，尤其在家禽生产中起着重要作用^{[ 1 ]}。锰参与诸多重要生化代谢过程。通过参与合成硫酸软骨素，影响软骨的发育，缺锰时会引起滑腱症和胫骨短粗症。锰也是许多酶的组成成分或辅助因子，尤其是丙酮酸羧化酶和锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)的组成部分，丙酮酸羧化酶是糖异生过程的关键酶，Mn-SOD是体内主要的抗氧化酶，维持线粒体等亚细胞器膜的完整性和正常功能。饲粮缺锰对家禽的生殖机能产生不利影响，包括母鸡产蛋率、种蛋受精率和孵化率降低，鸡胚死亡率提高^{[ 2 ]}，还会导致动物采食量下降、骨发育异常等^{[ 3 ]}。为了满足养殖动物锰的需要，通常在饲粮中添加硫酸锰(MnSO₄)或氧化锰等含锰无机盐产品。诸多试验表明，动物对无机锰的利用率较低，使用无机锰添加剂不但会造成锰元素的浪费，而且在某种程度上也会造成土壤和水环境的锰污染。近年来氨基酸螯合锰等有机锰产品则因其锰利用率高，可能成为未来饲粮锰元素的主要来源。然而，现有相关文献报道差异较大，可能与有机锰产品的质量和评价指标不同有关^{[ 4 ]}。本试验旨在研究不同锰源及其添加水平对肉仔鸡生长性能、胫骨指标的影响，探讨有机锰与无机锰的相对生物学利用率，为研制新型高效环保饲料添加剂提供试验依据。

采用二因子(锰源和锰添加水平)完全随机设计。3种锰源分别为饲料级硫酸锰[一水合硫酸锰(MnSO₄·H₂O)，含锰31.8%]、氨基酸螯合锰A(含锰15%)和氨基酸螯合锰B(含锰8%)，2种有机锰产品采用不同的工艺生产。5种锰添加水平分别为5、10、15、20、40 mg/kg，另设1个不添加锰的对照组，共16组。

将1 440只1日龄健康雄性爱拔益加(AA)肉雏鸡称重并按体重平均分成16个组，每组6个重复，每个重复15只，饲养于不锈钢镀塑肉鸡笼内，试验期为21 d。在分组之后，饲喂肉仔鸡试验饲粮，没有适应期。饲养管理参照《爱拔益加肉鸡饲养管理规程》进行。1日龄皮下接种马立克疫苗，7日龄滴鼻点眼接种新城疫和肾传支二联苗，14日龄皮下注射接种禽流感疫苗。自由采食和饮水。每天检查饲槽与水，并根据需要添加。温度：1日龄时35 ℃，以后每周降低3.0～3.5 ℃，直至18日龄时25 ℃。18日龄以后，当室温超过27 ℃时用水帘通风降温。光照：23 h光照，1 h黑暗(20:00~21:00)。

试验饲粮营养水平参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制，基础饲粮组成及营养水平见表1。试验采用的饲料原料符合国家《饲料卫生标准》(GB 13078—2001)的要求。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) % 项目 Items 含量 Content 原料 Ingredients 玉米 Corn 55.46 豆油 Soybean oil 2.93 豆粕 Soybean meal 27.33 棉籽粕 Cottonseed meal 5.00 玉米干酒糟及其可溶物 Corn DDGS 5.00 食盐 NaCl 0.30 磷酸氢钙 CaHPO4 1.61 石粉 Limestone 1.60 L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl 0.13 DL-蛋氨酸 DL-Met 0.14 预混料 Premix1) 0.50 合计 Total 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 代谢能 ME/(MJ/kg) 12.35 粗蛋白质 CP 20.76 水分 Moisture 9.13 粗脂肪 EE 5.36 粗灰分 Ash 5.74 粗纤维 CF 4.97 无氮浸出物 NFE 54.04 赖氨酸 Lys 1.20 蛋氨酸 Met 0.48 总含硫氨基酸 TSAA 0.84 苏氨酸 Thr 0.82 色氨酸 Try 0.27 钙 Ca 1.00 有效磷 AP 0.45 锰Mn/(mg/kg) 15.69 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet：VA 10 000 IU，VD3 2 000 IU，VE 10 IU，VB1 1.8 mg，VB2 4.0 mg，VB6 5mg，VB12 0.71 mg，VK3 2.5 mg，D-泛酸 D-pantothenic acid 11.0 mg，叶酸 folic acid 0.5 mg，生物素 biotin 0.12 mg，烟酸 nicotinic 35 mg，氯化胆碱 choline chloride 1 000 mg，Cu (as copper sulphate) 8 mg，Zn (as zinc sulphate) 80 mg，Fe (as ferrous sulphate) 80 mg，Se (as sodium selenite) 0.30 mg，I (as potassium iodide) 0.70 mg。 2)粗蛋白质、水分、粗脂肪、粗灰分、粗纤维和锰为实测值，其余为计算值。CP,moisture,EE,ash,CF and Mn were measured values,while the others were calculated values.

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

配合饲料在制粒时现场采样，包括粉料和颗粒料，采集于自封袋中，在-20 ℃保存以备分析饲粮锰含量。在21日龄早晨以重复为单位空腹称重(空腹8 h)和剩余饲料量，并统计死亡数和淘汰数，以备分析肉仔鸡生长性能。然后从每只笼中随机抓取均匀大小的2只鸡屠宰，屠宰后卸下两侧胫骨，剥离肌肉、软骨等附着物，放入标号自封塑料袋中，-20 ℃冻存，以备分析胫骨指标。

计算1～21日龄的平均日增重(average daily gain,ADG)、平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)、料重比(feed to gain ratio,F/G)、死亡率和淘汰率。

分离左侧胫骨，剥离皮肉及软组织后测定胫骨长度和胫骨强度(胫骨折断力)，胫骨长度采用游标卡尺测定，胫骨强度采用Food Technology Corporation生产的TMS-Pro型质构仪，加载速度为10 mm/min，跨距为45 mm，利用3点弯曲方法在胫骨干骺端进行剪切试验。 1.5.3 胫骨中锰含量的测定

右侧胫骨去皮和肌肉，剥离所有软组织后，放入通风橱风干48 h，称其重量即为风干重。后用无水乙醇浸泡48 h，在Soxhlet装置中用无水乙醚抽提48 h后再烘干(105 ℃，10 h)，制成绝干样，称量即为无脂干重。再在电炉上炭化至灰白色后放入马弗炉中550 ℃灰化20 h，即为灰分重。将灰化好的胫骨灰分用少量水浸湿，再加几滴硝酸，用1 ∶ 1的盐酸溶液10 mL加热，170 ℃煮沸至1～2 mL，热水转移至50 mL容量瓶中，冷却后用1%硝酸定容，定量滤纸过滤，同时做空白对照。利用原子吸收分光光度仪，采用火焰法测定锰含量。计算胫骨灰分含量、无脂干重锰含量和灰分锰含量，公式如下：

用SAS 9.1统计软件中GLM程序对所有试验数据进行方差分析，经F检验差异显著者以LSD法比较平均值间的差异显著性。采用多元线性回归斜率比法计算有机锰源相对于硫酸锰的生物学利用率^{[ 5 ]}。

由表2可知，3种锰源及锰源与锰添加水平的交互作用对肉仔鸡21日龄末重、平均日增重、平均日采食量、料重比、死亡率和淘汰率均没有显著影响(P>0.05)。但从料重比来看，有机锰组要低于硫酸锰组，但差异不显著(P>0.05)。对死亡率和淘汰率而言，氨基酸螯合锰A组要低于硫酸锰组和氨基酸螯合锰B组，但差异不显著(P>0.05)。不同锰添加水平极显著影响肉仔鸡末重、平均日增重和料重比(P<0.01)，显著影响肉仔鸡平均日采食量和死亡率(P<0.05)。添加锰组肉仔鸡的末重、平均日增重极显著高于对照组(P<0.01)，不同锰源间没有显著差异(P>0.05)。对于平均日采食量，添加锰组显著高于对照组(P<0.05)，而料重比，添加锰组极显著低于对照组(P<0.01)，各添加水平间差异不显著(P>0.05)。锰源和锰添加水平交互作用对肉仔鸡生长性能没有显著影响(P>0.05)。对各锰源数据的线性回归分析结果显示，肉仔鸡生长指标与锰添加水平之间回归关系未达到统计学显著水平(P>0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 饲粮锰源及锰添加水平对1～21日龄肉仔鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary Mn source and Mn adding level on growth performance of broilers aged from 1 to 21 days 项目 Items 锰添加水平Mn adding level/(mg/kg) 末重FBW/g 平均日增重ADG/g 平均日采食量ADFI/g 料重比F/G 死亡率Mortality/% 淘汰率Elimination rate/% 对照组 Control group 0 759.99 36.05 52.68 1.52 5.56 3.33 5 793.79 37.74 53.85 1.49 3.34 6.67 硫酸锰MnSO4 10 786.88 37.39 56.49 1.49 2.22 3.33 15 797.13 37.90 53.83 1.47 2.22 5.56 20 818.67 38.98 56.92 1.47 1.11 0.00 40 802.53 38.18 56.09 1.49 0.00 2.22 SEM 5.82 0.29 0.53 0.01 0.71 1.05 氨基酸螯合锰A Amino acid chelate Mn A 5 788.99 37.50 53.94 1.46 0.00 3.33 10 803.94 38.25 56.50 1.49 1.11 1.11 15 803.78 38.24 55.17 1.48 2.22 2.22 20 800.78 38.09 55.86 1.47 0.00 1.11 40 809.37 38.52 55.73 1.45 1.11 0.00 SEM 4.55 0.23 0.43 0.01 0.67 0.73 氨基酸螯合锰BAmino acid chelate Mn B 5 798.19 37.96 55.11 1.48 4.45 2.22 10 788.37 37.47 54.22 1.46 1.11 3.33 15 803.39 38.22 54.39 1.47 1.11 5.56 20 777.03 36.90 52.24 1.44 1.11 2.22 40 787.48 37.42 54.66 1.47 2.22 0.00 SEM 4.80 0.24 0.43 0.01 0.72 0.90 锰源Mn source 硫酸锰 MnSO4 793.16 37.71 54.69 1.49 2.41 3.52 氨基酸螯合锰A Amino acid chelate Mn A 794.47 37.77 54.98 1.48 1.67 1.85 氨基酸螯合锰B Amino acid chelate Mn B 785.74 37.33 53.88 1.47 2.59 2.78 锰添加水平Mn adding level/(mg/kg) 0 759.99a 36.05a 52.68a 1.52a 5.557a 3.33 5 793.66b 37.73b 54.30b 1.48b 2.594b 4.08 10 793.06b 37.70b 55.16b 1.48b 1.482b 2.59 15 801.43b 38.12b 54.46b 1.47b 1.853b 4.45 20 798.83b 37.99b 55.00b 1.47b 0.741b 1.11 40 799.79b 38.04b 55.49b 1.45b 1.112b 0.74 P值 P-value 锰源 Mn source 0.358 0.367 0.203 0.430 0.446 0.419 锰添加水平 Mn adding level <0.001 <0.001 0.034 0.004 0.028 0.230 锰源×锰添加水平 Mn source×Mn adding level 0.570 0.591 0.316 0.879 0.703 0.974 同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。 In the same column,values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

表2 饲粮锰源及锰添加水平对1～21日龄肉仔鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary Mn source and Mn adding level on growth performance of broilers aged from 1 to 21 days

由表3可知，不同锰源对胫骨无脂干重锰含量、灰分锰含量均有极显著影响(P<0.01)，锰添加水平对胫骨强度、灰分含量、无脂干重锰含量和灰分锰含量均有显著或极显著的影响(P<0.05或P<0.01)。锰源和锰添加水平交互作用只对胫骨长度有极显著影响(P<0.01)，对其余各指标没有显著的影响(P>0.05)。对于胫骨无脂干重锰含量，有机锰组极显著高于硫酸锰组(P<0.01)，而2种有机锰间差异不显著(P>0.05)。对于胫骨灰分锰含量，氨基酸螯合锰B组极显著高于硫酸锰组(P<0.01)，但氨基酸螯合锰A组与硫酸锰组差异不显著(P>0.05)。锰添加水平对胫骨无脂干重锰含量和灰分锰含量也有极显著的影响(P<0.01)，随着添加水平的升高而增加。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 饲粮锰源和锰添加水平对21日龄肉仔鸡胫骨特征的影响 Table 3 Effects of dietary Mn source and Mn adding level on the tibia characteristics of broilers aged 21 days 项目 Items 锰添加水平Mn adding level/(mg/kg) 胫骨长度Length of tibia/mm 胫骨强度Strength of tibia/N 灰分含量 Ash content/% 无脂干重锰含量 Mn content in defatted dry weight/(mg/kg) 灰分锰含量Mn content in ash/(mg/kg) 对照组 Control group 0 62.09a 180.35 47.50 3.19 6.68 5 62.09a 192.16 47.73 3.39 7.04 硫酸锰MnSO4 10 64.83bcd 180.91 47.51 3.73 7.88 15 65.67cde 182.55 47.47 3.92 8.29 20 66.83e 183.88 48.32 4.25 8.81 40 66.73e 186.59 48.38 4.94 10.09 SEM 0.30 3.43 0.20 0.08 0.17 氨基酸螯合锰AAmino acid chelate Mn A 5 64.83bcd 188.88 48.94 3.65 7.46 10 64.33bc 193.38 48.15 3.92 8.32 15 64.00b 169.11 47.08 4.30 9.15 20 66.83e 168.97 48.22 4.35 9.04 40 66.33de 218.30 48.43 5.50 10.04 SEM 0.27 3.90 0.16 0.11 0.18 氨基酸螯合锰BAmino acid chelate Mn B 5 64.67bc 185.67 48.59 3.95 8.18 10 65.50bcde 174.71 49.26 3.98 8.23 15 65.83cde 188.98 49.00 4.35 8.93 20 65.17bcd 157.19 48.58 4.88 9.89 40 67.00e 183.84 48.66 5.33 10.95 SEM 0.26 3.89 0.19 0.09 0.19 锰源Mn source 硫酸锰 MnSO4 64.75 184.37 47.82a 3.89a 8.13a 氨基酸螯合锰A Amino acid chelate Mn A 64.77 186.97 48.05a 4.16b 8.43a 氨基酸螯合锰B Amino acid chelate Mn B 65.06 178.23 48.60b 4.28b 8.82b 锰添加水平Mn adding level/(mg/kg) 0 62.09 180.35ab 47.50a 3.19a 6.68a 5 63.91 188.81bc 48.43b 3.66b 7.56b 10 64.89 183.06abc 48.30b 3.88c 8.15c 15 65.17 180.22ab 47.83ab 4.19d 8.80d 20 66.28 170.04a 48.37b 4.50e 9.25e 40 66.68 196.60c 48.50b 5.26f 10.37f P值 P-value 锰源 Mn source 0.434 0.263 0.007 <0.001 <0.001 锰添加水平 Mn adding level <0.001 0.011 0.037 <0.001 <0.001 锰源×锰添加水平 Mn source×Mn adding level <0.001 0.092 0.198 0.117 0.210

表3 饲粮锰源和锰添加水平对21日龄肉仔鸡胫骨特征的影响 Table 3 Effects of dietary Mn source and Mn adding level on the tibia characteristics of broilers aged 21 days

参照Littell等^{[ 5 ]}的方法进行多元线性回归分析，结果显示，胫骨无脂干重锰含量和灰分锰含量与锰添加水平之间存在极显著的线性回归关系(P<0.01)。

以胫骨无脂干重锰含量为指标，建立的回归方程为：

式中：Y为胫骨无脂干重锰含量(mg/kg)，X₁、X₂、X₃分别为硫酸锰、氨基酸螯合锰A和氨基酸螯合锰B的锰添加量。以硫酸锰中锰生物利用率为100%，根据回归方程斜率比计算的氨基酸螯合锰A和氨基酸螯合锰B的相对生物学利用率分别为136%和143%(图1)。以胫骨无脂干重锰含量为指标，2种有机锰的生物学利用率极显著高于硫酸锰(P<0.01)，但2种有机锰差异不显著(P>0.05)。

图1(Figure 1)

Fig. 1

图1 肉仔鸡胫骨无脂干重锰含量与饲粮锰添加水平间的线性回归关系 Fig. 1 The linear regression relationship between the Mn content in defatted dry weight of tibia of broilers and dietary Mn adding level

以胫骨灰分锰含量为指标，建立的回归方程为：

式中：Y为胫骨灰分锰含量(mg/kg)，X₁、X₂、X₃分别为硫酸锰、氨基酸螯合锰A和氨基酸螯合锰B的锰添加量。采用斜率比法计算的氨基酸螯合锰A和氨基酸螯合锰B的相对生物学利用率分别为114%和144%(图2)。以胫骨灰分锰含量为指标，氨基酸螯合锰A与硫酸锰的生物学利用率差异不显著(P>0.05)，而氨基酸螯合锰B极显著高于硫酸锰(P<0.01)。

图2(Figure 2)

Fig. 2

图2 肉仔鸡胫骨灰分锰含量与饲粮锰添加水平间的线性回归关系 Fig. 2 The linear regression relationship between the Mn content in ash of tibia of broilers and dietary Mn adding level

关于有机锰对肉仔鸡生长性能的影响，不同的产品其差异较大，大部分有机锰都提高了肉仔鸡的生长性能，效果优于硫酸锰。本研究表明，肉仔鸡饲粮中添加锰显著提高了肉仔鸡的生长性能，与硫酸锰相比，有机锰有降低料重比的趋势而对平均日采食量和平均日增重没有显著影响，即节约饲料成本的同时对肉仔鸡的生长性能没有不利的影响。李军等^{[ 6 ]}采用3种锰源(硫酸锰、乙酸锰、酵母锰)和3种锰添加水平(60、120、180 mg/kg)研究其生物学效价，结果表明，饲粮中添加酵母锰有改善肉仔鸡生产性能的趋势，但随饲粮锰添加水平的增加，肉仔鸡生产性能没有表现出规律性变化。这可能是由于锰的添加水平已经满足肉仔鸡的生长需求，过多添加不能引起生产性能进一步的提高。本试验采用的锰添加水平均低于NRC(1994)锰添加水平的标准(60 mg/kg)，这样就会使肉仔鸡对锰的需求很敏感，虽然2种有机锰和硫酸锰组间对生长性能指标没有显著的差异，但随着锰添加水平的升高，明显提高了肉仔鸡的生长性能。顾洪娟等^{[ 3 ]}在研究不同锰源和不同锰添加水平对肉仔鸡生产性能的影响中，得出添加蛋氨酸锰的2个试验组料重比均低于添加硫酸锰的试验组。Cufadar等^{[ 7 ]}在日本鹌鹑饲粮中添加有机和无机锰测定其生长性能和组织器官重量的研究表明，锰源作为主要因素对所测指标没有显著影响，但是饲粮锰添加水平除了对采食量没有影响外，对所有其余所测指标有显著影响，这一结论与本试验一致。Ao等^{[ 8 ]}研究表明，饲粮中有机微量元素水平的降低并没有影响14、28、42日龄肉仔鸡的生长性能。李素芬等^{[ 4 ]}也同样得出与本试验一致的结果：肉仔鸡生长性能未受到添加的锰源及锰源与锰添加水平交互作用的显著影响，但受到锰添加水平的显著影响。但也有试验研究得出锰添加水平对肉鸡生产性能没有显著影响，如Brooks等^{[ 9 ]}在研究有机丙酸锰的生物学利用率时指出，锰源或锰添加水平未能影响肉鸡平均日增重、平均日采食量和料重比。Huang等^{[ 10 ]}也得出锰源、锰添加水平和它们之间的交互作用对肉鸡平均日增重、平均日采食量和料重比没有显著影响。王彦平等^{[ 11 ]}研究得出添加锰源、锰添加水平及锰源与锰添加水平的交互作用对肉仔鸡生长性能的影响均不显著。

相比肝脏锰和肾脏锰含量，胫骨无脂干重锰含量作为评价锰利用率的指标更敏感^{[ 12,13 ]}。Brooks等^{[ 9 ]}以胫骨无脂干重锰含量为评价指标，有机丙酸锰相对于硫酸锰(100%)中锰的生物学利用率为139%。Henry等^{[ 14 ]}通过研究肉仔鸡对蛋氨酸锰复合物中锰的相对生物学利用率，表明胫骨无脂干重锰含量和肾脏锰含量随着饲粮锰水平的增加呈线性增加，根据多元线性回归得出，蛋氨酸锰复合物中锰相对硫酸锰(100%)的生物学利用率为108%和132%。Smith等^{[ 15 ]}同样研究了蛋白锰、硫酸锰和氧化锰中锰的生物学利用率，根据胫骨无脂干重锰含量与锰添加水平间的多元线性回归分析得出，蛋白锰和氧化锰相对硫酸锰(100%)的生物学利用率分别为120%和91%，即有机蛋白锰的生物学利用率显著高于无机硫酸锰和氧化锰。本研究与前人的试验研究结果一致，肉仔鸡对有机锰中锰的生物学利用率显著高于硫酸锰。但也有试验研究表明，以无脂干重锰含量为评价指标，有机锰与无机锰中锰的相对生物学利用率没有显著差异。如Li等^{[ 16 ]}通过研究肉鸡对不同锰源(硫酸锰、弱络合强度的蛋氨酸锰E、中等络合强度的复合氨基酸锰B及强络合强度的复合氨基酸锰C)的生物学利用率得出，以骨灰分锰含量为评价指标，如以硫酸锰为参比，则弱、中等及强络合强度有机锰源相对于硫酸锰的生物学利用率分别为103.8%、102.4%和101.8%，有机锰源间及有机锰源与无机锰源间均无显著差异。这可能与有机锰源产品的不同或者产品质量的差异有关，因此进一步研究有机锰产品的质量及其在胃肠道中的吸收机制显得尤为重要。

① 肉仔鸡饲粮中添加锰显著改善了肉仔鸡的末重、平均日增重、平均日采食量、料肉比，降低死亡率；，与硫酸锰相比，有机锰有降低料重比的趋势，而对平均日采食量和平均日增重没有显著影响。

② 胫骨无脂干重锰含量是反映肉仔鸡锰营养状况的敏感指标，其与饲粮锰供应量呈正线性相关关系。采用基于胫骨无脂干重锰含量的线性回归方程斜率比法评价不同锰源的相对生物学利用率是一种较为可靠的方法。

③ 本试验采用斜率比法得出，以硫酸锰为参比，氨基酸螯合锰A和氨基酸螯合锰B以胫骨无脂干重锰含量为指标的相对生物学利用率分别为136%和143%；以胫骨灰分锰含量为指标则分别为114%和144%。